复吹转炉冶炼历程及脱硫影响因素的研究

论文摘要

顶底复吹转炉冶炼技术是在顶吹和底吹氧气转炉炼钢法的基础上,综合两者的优点而发展起来的炼钢方法。目前,复吹转炉冶炼技术已成为世界上主要的炼钢方法。近30年的生产实践证明,复合吹炼技术能使冶炼过程中钢-渣反应更趋于平衡,降低冶炼过程中钢、渣的氧化性,提高脱硫能力和取得良好的经济效益等。本文在查阅大量文献以及分析总结国内外对复吹转炉理论研究的基础上,通过采用生产现场取样,分析冶炼过程中各时间点钢、渣的化学成分和在实验室测定炉渣熔点等方法,对100t复吹转炉炼钢的冶炼历程与脱硫效果进行了分析。研究结果表明:当炉渣碱度R在5附近时,达到最佳的脱硫效果;在一定炉渣的熔化温度下,炉温越高,炉渣过热度也越高,流动性越好,渣-钢间脱硫反应也就越快;在碳浓度较高的吹炼初期,由于炉温低,炉渣碱度低,所以硫在渣-钢间的分配比较低;在碳浓度不断降低的中后期,由于随着吹炼的进行,炉温不断提高,炉渣氧化性逐渐降低,炉渣碱度逐渐增大,炉渣流动性也逐渐提高,硫在渣-钢间的分配比不断升高。根据本研究结果,为了提高顶底复吹转炉的脱硫效果,在目前的冶炼工艺条件下,应尽可能选用低含硫量的造渣剂和金属原料;在保证正常出钢温度的前提下,尽快提高冶炼过程温度;配制适合成分及流动性好的炉渣,以创造能得到高硫分配比的条件;从有利于脱硫考虑采用较大的渣量。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 钢铁工业发展概况
• 1.2 复吹转炉的发展
• 1.3 转炉炼钢过程中硫的来源
• 1.4 硫在钢中的危害性
• 1.4.1 引起钢的热脆
• 1.4.2 降低钢的力学性能
• 1.4.3 恶化钢的耐蚀和焊接性能
• 1.5 国内外脱硫现状
• 1.6 本文研究的主要目的
• 1.7 本文研究的主要内容
• 第二章 炼钢脱硫理论研究
• 2.1 渣-钢反应脱硫反应式及其分配比
• 2.1.1 分子理论脱硫反应式及其分配比
• 2.1.2 离子理论脱硫反应式及其分配比
• 2.2 硫容量
• 2.2.1 硫容量的概念
• 2.2.2 硫容量与硫分配比的关系
• 2.2.3 硫容量与光学碱度的关系
• 2.3 炼钢渣脱硫反应动力学分析
• 2.3.1 反应机理及步骤
• 2.3.2 脱硫反应的速率式
• 第三章 100t 顶底复吹转炉生产现场试验及结果
• 3.1 生产现场试验及取样介绍
• 3.2 试验炉号及原料装入情况
• 3.3 炉温和钢样化学成分测定结果
• 3.4 渣样化学成分测定结果
• 第四章 转炉渣熔点的实验室测定及结果
• 4.1 炉渣熔点测定基本原理
• 4.2 主要设备及实验装置
• 4.3 实验步骤
• 4.4 实验测定结果
• 第五章 转炉冶炼历程分析
• 5.1 实验结果计算所得的冶炼参数
• 5.2 冶炼历程分析
• 5.2.1 钢中碳含量随冶炼时间的变化规律
• 5.2.2 钢中硅含量随冶炼时间的变化规律
• 5.2.3 钢中锰含量随冶炼时间的变化规律
• 5.2.4 钢中硫含量随冶炼时间的变化规律
• 5.2.5 炉渣中硫含量随冶炼时间的变化
• 5.2.6 炉渣碱度随冶炼时间的变化规律
• 5.2.7 炉渣氧化性随冶炼时间的变化规律
• 5.2.8 炉温、炉渣过热度随冶炼时间的变化规律
• 5.2.9 炉渣去硫能力随冶炼时间的变化规律
• 第六章 脱硫影响因素分析
• 6.1 炉渣碱度对炉渣去硫能力的影响
• 6.2 炉渣氧化性对炉渣去硫能力的影响
• 6.3 炉渣过热度对炉渣去硫能力的影响
• 6.4 钢水[C]对炉渣去硫能力的影响
• 第七章 结论及建议
• 参考文献
• 致谢